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Artículo de método

Identificación de marcadores de virulencia de Mycobacterium abscessus para la replicación intracelular de fagocitos

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DOI:

10.3791/57766

27 de septiembre de 2018

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

Aquí, presentamos dos protocolos para estudiar las interacciones de la fagocito -abscessus de la micobacteria : la proyección de una biblioteca mutante de transposon de deficiencia intracelular bacteriana y la determinación de transcriptoma bacteriana intracelular de RNA secuencia. Ambos enfoques proporcionan información sobre las ventajas genómicos y transcriptómicos adaptaciones mejorar la aptitud de las bacterias intracelulares.

Resumen

Abscessus de la micobacteria de otras micobacterias saprofitas es la capacidad de resistir la fagocitosis por los macrófagos humanos y la capacidad de multiplicarse dentro de tales células. Estos rasgos de virulencia render M. abscessus patógenas, especialmente en huéspedes vulnerables con enfermedad pulmonar estructural subyacente, tales como fibrosis quística, bronquiectasias o tuberculosis. No está claro cómo los pacientes se infectan con M. abscessus . A diferencia de muchas micobacterias, M. abscessus no se encuentra en el medio ambiente pero podría residir dentro de las amebas, los fagocitos ambientales que representan un potencial reservorio de M. abscessus. De hecho, M. abscessus es resistente a fagocitosis amoebal y la vida intra-ameba parece aumentar la virulencia de M. abscessus en un modelo experimental de infección. Sin embargo, poco se sabe sobre la virulencia de M. abscessus en sí mismo. Para descifrar los genes que confieren una ventaja a la vida intracelular de M. abscessus , se realizó un screening de una biblioteca mutante de M. abscessus transposon. Paralelamente, se desarrolló un método de extracción de RNA de micobacterias intracelulares después de co-cultivo con amebas. Este método fue validado y permitido la secuenciación de todo M. abscessus transcriptomas dentro de las células; proporcionar, por primera vez, una visión global de M. abscessus adaptación a la vida intracelular. Ambos enfoques nos dan una visión de factores de virulencia de M. abscessus que M. abscessus colonizar las vías respiratorias en los seres humanos.

Introducción

El género Mycobacterium incluye especies que van desde organismos saprofitos inofensivos a los patógenos humanos más importantes. Bien conocidas especies patógenas como Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium marinum Mycobacterium ulcerans pertenecen al subgrupo de crecimiento lento micobacterias (SGM). En contraste, el subgrupo de crecimiento rápido micobacterias (RGM) se caracteriza por su capacidad para formar colonias visibles en menos de 7 días en medio de agar. El grupo RGM compone de más de 180 especies, principalmente micobacterias saprofitas no patógenos. Estudios sobre las interacciones de RGM con sus anfitriones han centrado pri....

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Protocolo

1. librería proyección

  1. Construcción de la biblioteca del mutante de Tn
    1. Obtener una biblioteca de transposon.
      Nota: Para este experimento, una biblioteca mutante transposon se obtuvo de E.J. Rubin, Harvard School of Public Health, Boston, Estados Unidos. La biblioteca fue construida de una cepa clínica lisa (43S) de la de M. abscessus complejo (M. abscessus subsp. massiliense) con un phagemid introducido en M. abscessus la inserción al azar de un solo Tn en un dinucleótido TA (91.240 TA las secuencias en el genoma de M. abscessus ). Para más detalles véase la referenc....

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Resultados

M. abscessus tiene la capacidad para resistir y escapar de la respuesta bactericida de los macrófagos y ambientales protozoos como las amebas. M. abscessus expresa factores de virulencia cuando se cultiva en contacto con las amebas, que hace más virulentas en ratones4. El primer objetivo de estos métodos fue identificar los genes presentes en M. abscessus permitiendo su supervivencia y multiplicación dentro de amebas.

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Discusión

El comportamiento de M. abscessus es mucho más similar al comportamiento de SGM patógeno como M. tuberculosis que cualquier otras micobacterias pertenecientes a RGM2. El elemento clave en la patogenicidad del SGM es su capacidad para sobrevivir o multiplicarse aún dentro de las células presentadoras de antígeno tales como macrófagos y células dendríticas.

M. abscessus ha adquirido ciertas ventajas genomic como se muestra en la secuencia de su .......

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Agradecimientos

Reconocemos mucho PR. E.J. Rubin (Harvard Medical School, Boston, USA) para el precioso don del mutante de biblioteca y el Dr. Ben Marshall (Facultad de medicina, Universidad de Southampton, Reino Unido) para la corrección del manuscrito. Mucho reconocemos la asociación francesa de paciente de la Fibrosis Quística "Vaincre la Mucoviscidose" y "L'Association Gregory Lemarchal" por su apoyo financiero (RF20150501377). También agradecemos a la Agencia Nacional de investigación (programa de ANR (ANR-13-BSV3-0007-01) de DIMIVYR) y la Région Ile (Domaine d'Intérêt mayor Maladies Infectieuses et Emergentes) para la financiación de la beca postdoctoral para VL-m.. L. L. es Be....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre del material/equipo
Placas de 24 pocillosThermofisher 11874235
placas de 96 pocillosThermofisher10687551
Beadbeater BertinPrecellys 24
BioanalyzerAgilent
Genepulser XcellBiorad
Espectrofotómetro Nanodrop 2000Thermofisher
QuBit fluorómetroThermofisherQ33226
perlas de circonio/perlas de síliceProductos Biospec11079101ZPerlas
Nombre del reactivo/células
Acanthamoeba  castellanii  ATCC30010cepa
Amikacin Mylan150927-Apolvo
B-mercaptoetanol Sigma-AldrichM6250solución
CaCl2Sigma-AldrichC1016>93% cloroformo anhidro granular
 Solución Fluka25666
ClaI enzimaNew England BiolabsR0197Sagar
Columbia Biomerieux4304190 mm
D-GlucosaSigma-AldrichG8270 polvo
DMEM Thermofisher11500596
agua libre de DNasa y RNasa mediana Invitrogen10977-035solution
E.  coli electrocompetente Thermofisher18265017bacterias
EDTASigma-AldrichE4884polvo
Escherichia coli  Aislado clínicobacteriasde stock personal
Fe(NH4)2(SO4)-6H2EMS15505-40 solución desulfato al 4% acuoso
Suero de ternero fetalGibco10270suero
GlicerolSigma-AldrichG5516
solución Tiocianato de guanidio EuromedexEU0046-Dpolvo
Isopropanol Sigma-AldrichI9516solución
J774.2 macrófagosSigma-AldrichJ774.2Cepa
kanamicina Sigma-Aldrich60615polvo
KH2PO4Sigma-AldrichP0662Monobásico,
medio líquido LB anhidro Invitrogen12795-027polvo
LysozymeRoche 10837059001polvo
MgSO4LabosiM275pur
Microbank TM (criotubos con perlas)Pro-Lab DiagnosticPL.170/M
Middlebrook 7H11 medioSigma-AldrichM0428polvo
Middlebrook 7H9 medioThermofisher11753473polvo
Mü ller-Hinton agarBiorad3563901polvo
N-Lauril-sarcosinaMerckS37700 416polvo
Na2HPO4-7H2OSigma-AldrichS939098-102%
Fenol/cloroformo Sigma-Aldrich77617
solución proteinasa KThermofisherEO0491polvo
proteosa peptonaBD211684digestión enzimática de tejido animal
plásmido pUC19New England Biolabs54357plásmido
SDS  20%Bioradsolución de 1610418
Citrato de sodioCalbiochem567446polvo
ThioureaSigma-Aldrich88810polvo
TrisSigma-Aldrich154563polvo
Trizol Thermofisher12044977solución
Tween 80Sigma-AldrichP1754 solución
Extracto de levadura BD212750
Kit
AMBION DNase kit Kitde 10792877
Thermofisher Chip DNA Agilent KitAgilent5067-1504
Kit de miniprep de plásmido GeneJET KitThermofisherK0503
Kit de purificación PureLink PCR KitK310001Invitrogen
Kit de ensayos "Quant-It"Thermofisher Q33140/Q32884kit
T4 ADN ligasa Kit InvitrogenY90001
TruSeq Kit de preparación de ARN trenzado LTIllumina15032611kit
de de

Referencias

  1. Qvist, T., et al. Comparing the harmful effects of nontuberculous mycobacteria and Gram negative bacteria on lung function in patients with cystic fibrosis. Journal of Cystic Fibrosis. 15 (3), 380-385 (2016).
  2. Roux, A. -L., et al.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Amebascribado de biblioteca de mutantesextracción de ARNanálisis ómicofactores de virulenciavida intracelularinteracción huésped-patógeno